机车牵引变压器空载合闸励磁涌流特性分析.pdf

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1、第28卷第4期电力科学与技术学报V0l_28No．42013年12月JOURNALOFELECTRICPOWERSCIENCEANDTECHNOLOGYDec．2O13机车牵引变压器空载合闸励磁涌流特性分析曾耀吾，李晓松，陈萌，张颜，伍新。，安正洲(1．长沙理工大学电气与信息工程学院，湖南长沙410004；z．株洲南车电机股份公司，湖南株洲412001)摘要：由于电力机车变压器铁芯的非线性特性及绕组中残留的剩磁，空载合闸时一次绕组易产生很大的励磁涌流．数学模拟分析变压器空载合闸的瞬态过程，基于MATLAB／sIMULINK建立电力机车主变压器空载合闸的仿真模型，分析剩磁以及磁通对励磁涌

2、流的影响．仿真结果与理论相吻合，为电力机车主变压器的保护、电磁设计与运行提供了重要的理论依据．关键词：电力机车主变压器；空载合闸；励磁涌流；剩磁中图分类号：TM743文献标识码：A文章编号：1673—9140(2013)04—0019—06Magnetizinginrushcurrentcharacteristicsoflocomotivetractiontransformerno-loadswitchingZENGYao—WD，LIXiao—song，CHENMeng。，ZHANYan，WUXin。，ANZheng—zhou(1．SchoolofElectricalandInform

3、ationEngineering，ChangshaUniversityofScienceandTechnology，Changsha410004，China2．CSRElectricMotorCo．，Ltd．，Zhuzhou412001，China)Abstract：Anelectriclocomotivestransformerwillproducehugemagnetizinginrushcurrentintheprimarywindingbecauseofnonlinearcharacteristicsofironcoresandresidualmagnetismofwindsd

4、uringno—loadclosing．Inordertoanalyzetheeffectsofresidualmagnetismandmagneticfieldonmagnetizinginrushcurrent，themathematicalmodelofrelativelycomplextransientprocesswasanalyzed．andasimulationmodelformaintransformersofelectriclocomotivewasestablishedbyMATLAB／SIMULINKinthispaper．Thesimulationresults

5、consistwiththethe—ory，whichprovidesignificanttheoreticalbasisfortheprotectionofmaintransformersofelectriclocomotivesandelectromagneticdesignanditsoperationsystem．Keywords：transformersofelectriclocomotives；unloadswitched—on；magnetizinginrushcurrent；residUa】f】Ux随着铁路技术的迅速发展，电力机车已成为主核心部件之一，其性能的优劣对电气

6、化铁路的运行要的交通运输工具．车载牵引变压器是电力机车的有着非常重要的影响．牵引变压器在运行中会经常收稿日期：2013—0924基金项目：湖南省自然科学基金(10JJ5048)通讯作者：李晓松(1964一)，男，博士，教授，主要从事电变压器新技术、优化设计及电气设备节能运行的研究；E—mail：yylixs@yahoo．tom．cn20电力科学与技术学报性地受到振动，频繁地切入与退出，使得对其物理结构要求更严格．因此，对其内部的特性的分析也显得十分重要．在变压器空载投入电源或外部故障切除后电压恢复过程中，当变压器铁芯里的剩磁与投人时电压产生的磁通共同作用时，会使铁芯中的磁通急剧增大，使

7、铁芯瞬间饱和，由于铁芯材料具有非线性特图1单相变压空载合闸等效电路性，从而产生幅值很大的励磁电流l1]，称为励磁涌Figure1Equivalentcircuitofsinglephase流．此时出现的电流可达到额定电流的4～8倍．从transformerno—loadswitching而会致使绕组变形]，对绝缘造成很大的影响[4]，可解微分方程，得：能使变压器差动保护误动作]．一sin(cot+a一)+笔者建立电力机车变压器空载合闸的数学模[